Mannekeenide elektroonika põhialused: elektrotehnikas kasutatavad terminid ja seadmed

Inimesed tunnevad elektroonika vastu huvi igas vanuses ja erinevatel põhjustel. Keegi vajab teadust tööks või õppimiseks, samas kui kellegi jaoks tekitab see lihtsalt huvi. Selle teema täielikuks mõistmiseks ja selle põhimõistete mõistmiseks peate õppima elektroonika ja elektrotehnika põhitõdesid.

Põhimõisted

Kooliaastatel tuli kõigil füüsikatundides elektroonika põhitõdesid õppida. Kuid keeruliste terminite, valemite rohkuse ja erinevate mõõtühikute tõttu ei saanud kõik teavet omastada. Elus tuleb ette erinevaid olukordi, kui inimene vajab neid teadmisi. Tänapäeval on palju käsiraamatuid, väljaandeid ja ajakirju, mis kirjeldavad elektroonika põhitõdesid. Algajatele on need õpetused head abilised., kuna kõik neis sisalduvad põhimõisted ja protsessid on esitatud ligipääsetavas keeles.

Elektroonikavaldkonna levinumad terminid, mida inimesed igapäevaelus kuulevad, on sõnad vool, pinge ja takistus. Nende olemuse mõistmiseks peate meeles pidama, et iga aine on positiivselt ja negatiivselt laetud osakeste (prootonite ja elektronide) kogum.

Suunatult liikuv elektronide voog moodustab voolu. Jõudu, mis neid ühes suunas liigutab, nimetatakse stressiks. Negatiivsete osakeste liikumine ei toimu takistamatult, seda takistab hõõrdumine, mida füüsikas nimetatakse takistuseks. Need suurused on omavahel seotud, nii et teades neist kahte, saate sobiva valemi abil hõlpsasti arvutada kolmanda.

Elektroonikas on igal väärtusel oma tähistus ja seda mõõdetakse kindlates ühikutes. Vool A - amprites, takistus R - oomides, pinge U - voltides.

Elektri kasutamine

Nn "mannekeenide" elektroonika mitte ainult ei selgita algajatele elektrivoolu esinemise olemust, vaid toob ka näiteid selle rakendamisest. Pingeallikate valik on väga lai. Neil kõigil on erinevad suurused ja spetsifikatsioonid:

1. Liitiumaku. Mõeldud nimikoormusele 3 V. Oma väiksuse tõttu sobib hästi kasutamiseks taskuseadmetes (kellad, taskulambid). Selle maht võib olla 30-500 mAh.
2. Nikkelmetallhüdriidelement. Seda iseloomustab suur energiatihedus ja kiire laadimismaht. Seda kasutatakse sageli erinevate robootika toiteks.

Pliiaku on ka omamoodi toiteallikas ja sellel on teadaolevate toiteallikate seas eriline koht. Selle disain koosneb järgmistest elementidest:

• positiivne ja negatiivne kontakt;
• erinevate laengutega elektroodide komplekt;
• kaitse- ja eraldusventiil.

Kõik osad on suletud tugevasse korpusesse. Selline aku on enamiku elektroonikaseadmete peamine pingeallikas. Seda on lihtne ja kiire laadida, sobides hästi süsteemidesse, kus põhirolli ei mängi mitte seadme kaal, vaid selle energiasalvesti.

Tehnilised andmed

Aku jõudlust mõjutab ühendamise viis. Jadaühendus toob kaasa pinge tõusu, paralleelselt - voolu suurenemiseni.

Elektroonikas kasutatava energiaallika peamine omadus on võimsus. See väärtus on sellesse salvestatud laengu mõõt ja sõltub otseselt toimeaine massist. Nimivõimsuse täpsustamisel peavad tootjad silmas maksimaalset elektrienergia kogust, mida konkreetsetel tingimustel saab ammutada. Kuid kuna akude kasutamise tingimused pole kaugeltki ideaalsed, on praktikas mahutase väidetust madalam. Peamised selle vähenemist mõjutavad tegurid on töö kestus, temperatuurirežiim, laadimiste ja tühjenemiste arv.

Selle parameetri mõõtühikuna on tavaks kasutada vatt-tunde (W * h), kilovatt-tunde (kW * h), ampertunde (A * h) või milliampertunde (mA * h). Vatt-tund on määratletud kui voolu ja seadme poolt ühe tunni jooksul toodetud pinge korrutis. Pinge tase on konstantne ja sõltub sellest, millist tüüpi energiaallikasse kuulub (liitium, aluseline, plii-hape).

Täieliku tühjenemise korral ebaõnnestub enamik pingeallikaid. Kahjustuste vältimiseks määravad tootjad voolu osakaalu, mida sellest saab võtta. Seda nimetatakse tühjendussügavuseks ja seda mõõdetakse protsendina maksimaalsest võimsusest.

Elektrivoolu piirajad

Mõned elektroonikaseadmed nõuavad elektrivoolu piiramist. Selle saavutamiseks on ahelasse sisse ehitatud spetsiaalne piirav seade - takisti. Tarbija, mitte voolutootjana tuleb see pinge- ja sisend- (väljund)liinide eraldamise funktsiooniga tõhusalt toime. Seda kasutatakse integraallülituste aktiivsete elementide lisandina.

Takistitüüpe on palju. Sõltuvalt konstruktsioonist, tehnilistest parameetritest ja koostisest on need järgmised:

1. Lineaarne. Takistus jääb konstantseks sõltumata sellistele takistitele rakendatud potentsiaalide erinevusest. Neid iseloomustab sirge volt-ampriliin.
2. Mittelineaarne. Takistus sõltub rakendatava pinge või läbiva voolu erinevusest. Seda tüüpi takistid töötavad lahtiselt Ohmi seadusega ja neil on mittelineaarne karakteristik. Kasutatakse robotiprojektides anduritena.
3. Muutujad. Varustatud spetsiaalse võlliga, mis võimaldab töö ajal takistuse parameetreid muuta.
4. Alaline. Nendes seatud näitajaid ei saa muuta.
5. Süsinik. Selliste takistite sees olevad südamikud on valmistatud süsinikust ja neil on tassikujulised kontaktid. Tänu poorsele kehale on need tundlikud ümbritseva õhuniiskuse suhtes.
6. Foolium. Neid toodetakse pihustatud metalli sadestamisel keraamilisele alusele. Neid eristab kõrge töökindlus, seetõttu kasutatakse neid edukalt põhilistes elektroonilistes süsteemides.
7. Traadiga keritud. Nende konstruktsioon koosneb keraamilisest südamikust ja erinevatest metallisulamitest valmistatud traadimähisest. Sulamite koostis sõltub nõutavast takistusest. Näitab stabiilset jõudlust suure võimsusega.
8. Paagutatud metall. Nende valmistamiseks kasutatakse keraamika ja küpsetatud metallide segu. Teatud komponentide protsent määrab resistentsuse taseme.
9. Sulatav. Tavalises töös toimivad need piirajatena. Nimetatud võimsuse kasvades toimivad need kaitsmedena, kaitstes elektriahelat lühiste eest.
10. Kuumatundlik. Need võivad sõltuvalt temperatuurikõikumistest anda nii positiivse kui ka negatiivse koefitsiendi.
11. Valgustundlik. Peamine nende toimimist mõjutav tegur on langeva valgusvoo intensiivsus. Mida heledam on valgus, seda väiksem on takisti takistus.

Seoses takistitega, mis muudavad töö ajal takistust, kasutatakse sellist terminit nagu tolerants, mõõdetuna protsentides. See näitab, kuidas muutuvad indikaatorid on nimiväärtustele lähedased. Näiteks seade, mille elektriline nimitakistus on 500 Ω ja tolerants 10%, võib praktikas anda väärtused vahemikus 550 kuni 450 Ω.